[發明專利]雙帶模擬多波束毫米波發射機的數字預失真系統及方法

有效

• 申請號: 202010965473.0
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112073343B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 余超;吳倩;景建新;洪偉
• 申請（專利權）人: 東南大學;網絡通信與安全紫金山實驗室
• 主分類號: H04L25/49
• 分類號: H04L25/49
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

1.一種雙帶模擬多波束毫米波發射機的數字預失真系統，其特征在于：該數字預失真系統包括雙帶多波束數字預失真模塊、發射鏈路、放大器、模擬波束成形網絡、雙帶數字預失真參數提取模塊、多波束數字預失真參數提取模塊；所述雙帶多波束數字預失真模塊由一個多波束數字預失真模塊和K個雙帶數字預失真模塊組成，輸入信號經過雙帶多波束數字預失真模塊后得到預失真信號，預失真信號經過發射鏈路和放大器后，放大器輸出信號進入模擬波束成形網絡，經天線陣列在空中輻射形成多波束；接收端天線采集空中每個主波束信號，對應主波束采集信號與對應預失真信號通過接收鏈路進入雙帶數字預失真參數提取模塊，計算出雙帶數字預失真模塊系數，如此計算出每個雙帶數字預失真模塊系數，更新所有雙帶數字預失真模塊；所有波束的主波束信號和所有輸入信號進入多波束數字預失真參數提取模塊，計算多波束數字預失真模塊系數，更新多波束數字預失真模塊。

2.根據權利要求1所述的雙帶模擬多波束毫米波發射機的數字預失真系統，其特征在于：所述模擬波束成形網絡為巴特勒矩陣結構，對輸入信號能夠產生一組相移。

3.一種采用權利要求1所述系統的雙帶模擬多波束毫米波發射機的數字預失真方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

S1：為獲得多波束串擾的系數，首先省略多波束數字預失真模塊，輸入信號經過雙帶數字預失真模塊產生預失真信號；

S2：步驟S1的預失真信號經過發射鏈路、功率放大器、模擬波束成形網絡、在空中輻射形成波束，接收端采集每個主波束信號，得到采集信號；

S3：多波束數字預失真參數提取模塊由步驟S1的輸入信號和步驟S2的采集信號計算出多波束數字預失真模塊的系數；

S4：根據步驟S3得到的多波束數字預失真模塊的系數，更新多波束數字預失真模塊；

S5：輸入信號經過多波束數字預失真參數提取模塊、雙帶數字預失真參數提取模塊得到新的數字預失真信號；

S6：步驟S5得到的新的數字預失真信號經過發射鏈路、功率放大器、模擬波束成形網絡、在空中輻射形成新的波束，接收端采集每個主波束信號，得到新的采集信號；

S7：雙帶數字預失真參數提取模塊由步驟S5的數字預失真信號和步驟S6新的采集信號計算出每個雙帶數字預失真模塊的系數；

S8：根據步驟S7得到的雙帶數字預失真模塊的系數，更新雙帶數字預失真模塊。

4.根據權利要求3所述的雙帶模擬多波束毫米波發射機的數字預失真方法，其特征在于：完成步驟S1-S2后，輸出的波束中僅含有線性失真，這是由于雙帶數字預失真模型消除了雙帶間信號串擾和功率放大器固有的非線性失真的問題，新的波束中僅存在線性的多波束串擾；步驟S7中雙帶數字預失真參數提取模塊根據式(1a)和(1b)得到：

式(1a)和式(1b)中x₁(n-m)和x₂(n-m)分別表示放大器PA輸入信號在載波頻率ω₁和ω₂處的復數包絡，y₁(n)和y₂(n)表示放大器PA輸出信號在載波頻率ω₁和ω₂處的復數包絡，和分別表示所述模型的系數，(M-1)為記憶深度，N為非線性階數，n為時間編號，m為記憶深度編號，i為x₂(n-m)項對應的非線性階數，p為x₁(n-m)項和x₂(n-m)項非線性階數之和，表示取模運算。